(57)【要約】【課題】  本発明は、端子を表裏逆に取り付けてしまう不良をなくし、また、加工中のマシントラブルを最小限にすることで機械の稼働率を向上させる電池缶正極端子抵抗溶接機を提供する。【解決手段】  溶接機１にセットアップされたリールスタンド３からコイル状のクラッド材２を溶接機内の正極端子加工ユニット４に供給し、クラッド材２を切断加工する。切断されたクラッド材（正極端子６）を、受け渡しユニット５を介して端子供給／位置出しユニット７へ送る。端子供給／位置出しユニット７は、受け渡しユニット５上にある正極端子６を拾い上げ、回転テーブル上で待つ電池缶に載せ、溶接位置を決め、溶接加工する。このようにして課題の解決を図る。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池缶に正極端子を取り付ける電池缶正極端子抵抗溶接機において、
正極端子部材を搬送する第１の搬送手段と、
前記第１の搬送手段により搬送された前記正極端子部材を加工する加工手段と、
前記加工手段により前記加工された正極端子部材である加工正極端子部材を搬送する第２の搬送手段と、
前記第２の搬送手段により搬送された前記加工正極端子部材を取得し、前記電池缶の上部に設置する設置手段と、
前記設置手段により設置された前記加工正極端子部材を前記電池缶に溶接する溶接手段と、
を備えることを特徴とする電池缶正極端子抵抗溶接機。
【請求項２】
前記加工手段により加工された前記加工正極端子部材は、前記第２の搬送手段と前記設置手段とにより表裏反転させないで、前記溶接手段により前記電池缶に溶接されることを特徴とする請求項１に記載の電池缶正極端子抵抗溶接機。
【請求項３】
前記第２の搬送手段は、前記加工正極端子部材との接触部に空気を吸い込むための吸引部が設けられ、
前記設置手段は、前記加工正極端子部材との接触部に空気を吸い込むための吸引部が設けられていることを特徴とする請求項１、又は２に記載の電池缶正極端子抵抗溶接機。
【請求項４】
前記正極端子部材は、クラッド材であることを特徴とする請求項１に記載の電池缶正極端子抵抗溶接機。
【請求項５】
前記電池缶はアルミニウム製であり、前記正極端子部材は少なくともＮｉとＡｌとから構成されるクラッド材であることを特徴とする請求項１に記載の電池缶正極端子抵抗溶接機。
【請求項６】
前記加工手段は、前記正極端子部材を所定の長さに切断することを特徴とする請求項１に記載の電池缶正極端子抵抗溶接機。
【請求項７】
電池缶に正極端子を取り付ける電池缶正極端子抵抗溶接方法において、
正極端子部材を搬送する第１の搬送ステップと、
前記第１の搬送ステップにより搬送された前記正極端子部材を加工する加工ステップと、
前記加工された正極端子部材である加工正極端子部材を搬送する第２の搬送ステップと、
前記第２の搬送ステップにより搬送された前記加工正極端子部材を取得し、前記電池缶の上部に設置する設置ステップと、
前記設置ステップにより設置された前記加工正極端子部材を前記電池缶に溶接する溶接ステップと、
を備えることを特徴とする電池缶正極端子抵抗溶接方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
電池缶に正極端子を溶接する装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話や携帯端末等の電子機器の普及に伴い、電池の需要が増加しており、電池の重要性は拡大している。そこで、例えば扁平型電池の端子付け作業を高精度かつ自動で行うことが可能な扁平型電池用端子付け装置が開示されている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
さて、従来、乾電池缶の正極端子を乾電池缶に溶接する際には、予め他の場所や機械で製造・加工された短冊状の端子をパーツフェーダで一定方向に並べ、それから溶接機のエスケープユニットを用いて溶接を待つ缶上にその端子を溶接する位置を決め、溶接加工をしていた。
【特許文献１】特開２００２−２３７２８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、従来の技術では、本来ならクラッド材のアルミ面とアルミ製の缶が向き合って溶接されなければならないところ、ニッケル（以下、Ｎｉで示す）とアルミニウム（以下、Ａｌで示す）からなるクラッド材端子の表裏の判別が肉眼もしくは各種センサーに委ねても非常に難しかった。そのため、表裏反対の端子が電池缶に溶接される場合が稀に発生し、品質トラブルを起こすケースがあった。また、端子が極薄でできていることから、パーツフェーダ内での端子同士の絡み、エスケープユニット内の引っかかり、変形による詰まり等の加工上の信頼性が低く、抵抗溶接機の稼働率を低下させる原因となっていた。
【０００５】
上記の課題に鑑み、本発明は、端子を表裏逆に取り付けてしまう不良をなくし、また、加工中のマシントラブルを最小限にすることで機械の稼働率を向上させる電池缶正極端子抵抗溶接機を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題は、特許請求の範囲の請求項１に記載の発明によれば、電池缶に正極端子を取り付ける電池缶正極端子抵抗溶接機において、正極端子部材を搬送する第１の搬送手段と、前記第１の搬送手段により搬送された前記正極端子部材を加工する加工手段と、前記加工手段により前記加工された正極端子部材である加工正極端子部材を搬送する第２の搬送手段と、前記第２の搬送手段により搬送された前記加工正極端子部材を取得し、前記電池缶の上部に設置する設置手段と、前記設置手段により設置された前記加工正極端子部材を前記電池缶に溶接する溶接手段と、を備えることを特徴とする電池缶正極端子抵抗溶接機を提供することによって達成できる。
【０００７】
このように構成することによって、電池缶に正極端子を表裏逆に取り付けてしまうことがない。
また上記課題は、特許請求の範囲の請求項２に記載の発明によれば、前記加工手段により加工された前記加工正極端子部材は、前記第２の搬送手段と前記設置手段とにより表裏反転させないで、前記溶接手段により前記電池缶に溶接されることを特徴とする請求項１に記載の電池缶正極端子抵抗溶接機を提供することによって達成できる。
【０００８】
このように構成することによって、搬送中での振動等に対しても正極端子が反転することがないので、常に表裏の向きを保持することができる。
また上記課題は、特許請求の範囲の請求項３に記載の発明によれば、前記第２の搬送手段は、前記加工正極端子部材との接触部に空気を吸い込むための吸引部が設けられ、前記設置手段は、前記加工正極端子部材との接触部に空気を吸い込むための吸引部が設けられていることを特徴とする請求項１、又は２に記載の電池缶正極端子抵抗溶接機を提供することによって達成できる。
【０００９】
このように構成することによって、搬送中での振動等に対しても正極端子が反転することがないので、常に表裏の向きを保持することができる。また、バキュームチャックにより搬送中は固定されているので、正極端子が第２の搬送手段または設置手段から落ちることはなく、正極端子が部品間に詰まったり、引っかかり、変形による詰り等のトラブルを最小限に抑える。
【００１０】
また上記課題は、特許請求の範囲の請求項４に記載の発明によれば、前記正極端子部材は、クラッド材であることを特徴とする請求項１に記載の電池缶正極端子抵抗溶接機を提供することによって達成できる。
このように構成することによって、クラッド材で構成された正極端子を表裏逆に取り付けてしまうことがない。
【００１１】
また上記課題は、特許請求の範囲の請求項５に記載の発明によれば、前記電池缶はアルミニウム製であり、前記正極端子部材は少なくともＮｉとＡｌとから構成されるクラッド材であることを特徴とする請求項１に記載の電池缶正極端子抵抗溶接機を提供することによって達成できる。
【００１２】
このように構成することによって、Ｎｉ／Ａｌのクラッド材で構成された正極端子を表裏逆に取り付けてしまうことがない。
また上記課題は、特許請求の範囲の請求項６に記載の発明によれば、前記加工手段は、前記正極端子部材を所定の長さに切断することを特徴とする請求項１に記載の電池缶正極端子抵抗溶接機を提供することによって達成できる。
【００１３】
このように構成することによって、クラッド材を適切な長さの正極端子に加工することができる。
また上記課題は、特許請求の範囲の請求項７に記載の発明によれば、電池缶に正極端子を取り付ける電池缶正極端子抵抗溶接方法において、正極端子部材を搬送する第１の搬送ステップと、前記第１の搬送ステップにより搬送された前記正極端子部材を加工する加工ステップと、前記加工された正極端子部材である加工正極端子部材を搬送する第２の搬送ステップと、前記第２の搬送ステップにより搬送された前記加工正極端子部材を取得し、前記電池缶の上部に設置する設置ステップと、前記設置ステップにより設置された前記加工正極端子部材を前記電池缶に溶接する溶接ステップと、を備えることを特徴とする電池缶正極端子抵抗溶接方法を提供することによって達成できる。
【００１４】
このように構成することによって、電池缶に正極端子を表裏逆に取り付けてしまうことがない。
【発明の効果】
【００１５】
本発明を用いることで、正極端子を表裏逆に取り付けてしまう等の不良品が発生しない。また、正極端子は常に固定されて本発明にかかる装置内を移動するので、正極端子が本装置の部品間に詰まったり、引っかかり、変形による詰り等のトラブルを最小限に抑えることができ、本装置の稼働率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本実施形態の概略は次の通りである。アルミ製の乾電池缶（以下、電池缶という）にＮｉ・Ａｌクラッド材製（以下、クラッド材という）の正極端子（以下、端子という）を電気抵抗溶接する際に、本発明にかかる溶接機にセットアップされたリールスタンドからコイル状のクラッド材を本溶接機内のプレスユニットに供給し、そのクラッド材を切断加工する。加工を終えた端子をピックアップユニットとエスケープユニットで本溶接機は溶接を待つ缶上に溶接位置を決め、溶接加工する。また、本溶接機の缶の供給やその取出しは作業者によるも、またはパーツフェーダ等で構成する自動供給装置で自動供給することもできる。
【００１７】
本発明は、予めプレス加工されたＡｌ製の角電池缶にＮｉ／Ａｌのクラッド材からなる正極端子を本発明にかかる溶接機の中でプレス加工をした上でスポット抵抗溶接をするものである。
図１は、本実施形態におけるアルミ電池缶正極端子抵抗溶接機の概要を示す。同図において、アルミ電池缶正極端子抵抗溶接機１は、正極端子原材料（クラッド材）２、正極端子原材料２を巻き取って収納しているリールスタンド３、正極端子原材料２を切断する正極端子加工ユニット４、正極端子加工ユニット（プレスユニットともいう）４で切断された正極端子原材料２（以下、端子６または正極端子６という）を次の工程に受け渡す端子受け渡しユニット５、受け渡された端子６を次の工程に送る端子供給／位置出しユニット７、回転テーブル１１、回転テーブル上の電池缶１２の有無を検出するワーク有無検出ユニット８、電池缶１２に端子６を溶接するための第１スポット溶接ユニット９ａ及び第２スポット溶接ユニット９ｂ、電池缶に端子が溶接されたか否かを検出する正極端子有無検出ユニット１０から構成される。
【００１８】
次に、本実施形態におけるアルミ電池缶正極端子抵抗溶接機１の動作原理について説明する。まず、リールスタンド３から供給されたクラッド材２を正極端子加工ユニット４により所定の大きさに切断（加工）し、正極端子６を作成する。次に、この正極端子６は、端子受け渡しユニット５により端子供給／位置出しユニット７へ受け渡される。
【００１９】
端子供給／位置出しユニット７は、端子受け子渡しユニット５より端子６を受け取ると、その端子６を拾い上げ、図中の軌跡を描きながら第１スポット溶接ユニット９ａの降下地点まで移動する。
ここで、回転テーブル１１上の電池缶１２について説明する。電池缶１２は、所定の位置から回転テーブル１１上に６等分にセットされた溶接治具に供給される（矢印Ａ）と、回転テーブル１１が所定の角度回転し（矢印Ｃ）、次の電池缶１２が同様に供給される（矢印Ａ）。このように、次々と電池缶１２は回転テーブルに供給される。
【００２０】
次に、ワーク有無検出ユニット８では、溶接治具上に電池缶１２があるか否かを確認する。すなわち、ワーク有無検出ユニット８は、光電管センサにより溶接治具に電池缶１２が被さっているか否かを検知する。そして、ワーク有無検出ユニット８により治具上に電池缶１２の存在が確認された信号を受けて、その確認された電池缶１２は、回転テーブル１１の回転動作により第１スポット溶接ユニット９ａの降下地点に移動する。
【００２１】
待機していた端子供給／位置出しユニット７が電池缶１２に降下し、正極端子６を置く。このとき、端子供給／位置出しユニット７は、正極端子６を押さえ込んだままの状態であり、端子供給／位置出しユニット７には、２つの穴が空いており、そこから第１スポット溶接ユニット４の電極を通して溶接することになる。
【００２２】
第１スポット溶接ユニット４の電極が下降し溶接をする。さらに、第２スポット溶接ユニット９ｂで溶接をするが、前の工程で、既に正極端子が溶接されていることから、ここでの工程において正極端子の位置決めをすることなく溶接ができる。
次の工程の正極端子有無検出ユニット１０は、電池缶１２に設置された正極端子６の異常を検出するものであり、異常があった場合はブザーがなり、機械は停止、不良品を排出する。正極端子有無検出ユニット１０には、タッチスイッチ（タッチセンサ）が取り付けられており、電池缶上部にタッチすると、正極端子６が溶接されている場合とそうでない場合とで検知される圧力が変わってくる。それにより、正極端子が溶接されているか否かを検出するのである。
【００２３】
正極端子６が正常に取り付けられた電池缶１２は、回転テーブルから取り出され（アンローディング、矢印Ｂ）、新しい電池缶を供給し（ローディング、矢印Ａ）、上記の動作が繰り返される。
それでは、以下に本発明の実施例について説明する。
【実施例】
【００２４】
図２は、本実施例におけるアルミ電池缶正極端子抵抗溶接機１の側面図を示す。同図において、アルミ電池缶正極端子抵抗溶接機１は、正極端子の原材料となるクラッド材２、リールスタンド３、中継スタンド２０、エスケープユニット（端子受渡ユニット）５、第１スポット溶接ユニット９ａ、第２スポット溶接ユニット９ｂ、正極端子有無検出ユニット１０、回転テーブル１１、溶接治具２１を備えている。
【００２５】
リールスタンド３には、クラッド材２が巻装されている。このクラッド材２は、中継スタンド２０を介して、アルミ電池缶正極端子抵抗溶接機１本体に搬送される。中継スタンド２０は、クラッド材に一定のたるみを与えるものである。
図３は、本実施例におけるアルミ電池缶正極端子抵抗溶接機１の上面図を示す。同図において、アルミ電池缶正極端子抵抗溶接機１は、エアプレス（正極端子加工ユニット）４、ワーク有無検出ユニット８、第１スポット溶接ユニット９ａ、第２スポット溶接ユニット９ｂ、正極端子有無検出ユニット１０、回転テーブル１１を備えている。また、回転テーブル１１には、６つの溶接治具２１を備えている。これらの動作は上述の通りである。なお、クラッド材２は図面上方から図面下方へ搬送される。
【００２６】
図４は、本実施例におけるエアプレス４を示す。図４（ｂ）は、エアプレス４の位置を示す図であり、図４（ａ）は、エアプレス４の拡大図である。図４（ａ）において、エアプレス４は、切断上刀３０、タッチセンサ３１、切断下刀３２からなる。
クラッド材２は、同図の右から左へ搬送される。タッチセンサ３１によりクラッド材２が所定の位置まで搬送されたことを確認すると、クラッド材２の搬送は停止し、切断上刀３０と切断下刀３２によりクラッド材２は切断される。このようにして、クラッド材２は、所定の長さに切断されて、正極端子６が作成される。
【００２７】
図５は、本実施例におけるエスケープユニット（端子受渡ユニット）５及びピック＆プレースユニット（端子供給／位置出しユニット）７を示す。図５（ａ）は上面図であり、図５（ｂ）は正面図である。同図において、アルミ電池缶正極端子抵抗溶接機１は、エアプレス４、エアフィダー４０、プッシャー４１、ピック＆プレースユニット７、エスケープユニット５を備えている。
【００２８】
エアフィダー４０は、クラッド材２をタッチセンサ３１により検知される位置まで送り込む装置である。プッシャー４１は、切断されたクラッド材２（正極端子６）をエスケープユニット５の上部にあるチャック４２部分に押し出す装置である。エスケープユニット５は、正極端子６をピック＆プレースユニット７のチャック４３部分まで運ぶ装置である。エスケープユニット５は、図中の矢印で示すように、左右方向にスライドする。ピック＆プレースユニット７は、正極端子６を回転テーブル１１上の溶接治具２１まで運ぶ装置である。
【００２９】
エスケープユニット５及びピック＆プレースユニット７の備えるチャック４２，４３はバキュームチャックである。このバキュームチャックには、空気を吸い込むための吸引孔（バキュームチャック）が設けられており、このバキュームチャックより空気を吸い込むことで、正極端子６は大気の圧力によりチャックとの接触面に固定される。
【００３０】
図６は、本実施例におけるエスケープユニット５及びピック＆プレースユニット７の拡大図（正面）を示す。正極端子６は、エアプレス４で切断されると、プッシャー４１に突き出している突起５０によりエスケープチャック４２に押し出される。押し出された正極端子６はエスケープチャック４２に接するが、このとき、バキューム動作がＯＮになり、正極端子６はエスケープチャック４２上に固定される。
【００３１】
図７は、本実施例におけるエスケープユニット５及びピック＆プレースユニット７の拡大図（側面面）を示す。エスケープバキュームチャック４２は、スライドしてピック＆プレースユニット７の下方へ移動する。
ピック＆プレースユニット７は、エスケープバキュームチャック４２に載せられた正極端子６を拾い上げる。ここで、ピック＆プレースユニット７の先端部分（正極端子６と接する部分）にはバキュームチャック４３がついているので、その吸引力により、正極端子６を拾い上げている。このとき、エスケープバキュームチャック４２のバキューム動作はＯＦＦになる。
【００３２】
ピック＆プレースユニット７は、正極端子６を拾い上げると、回転テーブル１１上の溶接治具２１の方へ移動する。ピック＆プレースユニット７は、溶接治具２１に被らせている電池缶（不図示）の上部平面の上方に到着すると、その上部平面へ降下し、正極端子６をその上部平面に置く（ピック＆プレースユニット７は、正極端子６を押さえ込んだ状態である）。
【００３３】
そして、第１スポット溶接ユニット９ａが電池缶１２の上部平面に降下し、ピック＆プレースユニット７に設けられている２つの穴から電極を通して、正極端子６を溶接する。溶接後、ピック＆プレースユニット７及び第１スポット溶接ユニット９ａは上昇し、溶接された電池缶１２より離れる。このとき、ピック＆プレースユニット７のバキューム動作はＯＦＦとなっている。
【００３４】
溶接された電池缶１２は、回転テーブルの回転動作により第２スポット溶接ユニット９ｂの降下位置まで移動すると、第２スポット溶接ユニット９ｂが降下し、再度、正極端子６は溶接される。
次に、正極端子有無検出ユニット１０により、正常に正極端子６が取り付けられたか否かの確認がされると、電池缶は回転テーブルよりアンローディングされ、出荷される。
【００３５】
なお、本実施例における上記の一連の動作は、コンピュータにより制御されて、実行されている。このコンピュータは、図示してはいないが、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリー）、ＲＯＭ（リードオンリーメモリー）、記憶装置、入力装置、出力装置、及びこれらを接続するバス等で構成されている。
【００３６】
そして、記憶装置に格納されている上記の処理を実行するプログラムがＣＰＵにより読み込まれて、処理を実行する。
以上より、正極端子を表裏逆に取り付けてしまうことがない。また、正極端子は常に固定されて本装置内を移動するので、正極端子が部品間に詰まったり、引っかかり、変形による詰り等のトラブルを最小限に抑えることができ、本装置の稼働率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】実施形態におけるアルミ電池缶正極端子抵抗溶接機の概要を示す。
【図２】実施例におけるアルミ電池缶正極端子抵抗溶接機の側面図を示す。
【図３】実施例におけるアルミ電池缶正極端子抵抗溶接機の上面図を示す。
【図４】実施例におけるエアプレスを示す。
【図５】実施例におけるエスケープユニット及びピック＆プレースユニットを示す。
【図６】実施例におけるエスケープユニット及びピック＆プレースユニットの拡大図（正面）を示す。
【図７】実施例におけるエスケープユニット及びピック＆プレースユニットの拡大図（側面面）を示す。
【符号の説明】
【００３８】
１      アルミ電池缶正極端子抵抗溶接機
２      正極端子原材料（クラッド材）
３      リールスタンド
４      正極端子加工ユニット（エアプレス）
５      端子受け渡しユニット（エスケープユニット）
６      正極端子
７      端子供給／位置出しユニット（ピック＆プレースユニット）
８      ワーク有無検出ユニット
９ａ    第１スポット溶接ユニット
９ｂ    第２スポット溶接ユニット
１０    正極端子有無検出ユニット
１１    回転テーブル
１２    電池缶
２０    中継スタンド
２１    溶接治具
３０    切断上刀
３１    タッチセンサ
３２    切断下刀
４０    エアフィダー
４１    プッシャー
４２，４３  バキュームチャック
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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